استخدام الأقدام الكربونية والكهربائية للمبتورين
من أكثر الاقدام تأثيرا في تكنولوجيا الأطراف الاصطناعية حتى الآن هي القدم الكربونية التي تخزن الطاقة، كما تم إنشاء هذه التقنية من خلال تعاون مهندس بلاستيك وباحث شاب في الأطراف الصناعية، في عام 1984، حيث ولدت جيلًا جديدًا من التفكير والمنتج أو أشكاله المختلفة والتي لا تزال تستخدم من قبل حوالي 90٪ من الرياضيين المعاقين.
القدم الكربونية
تحافظ القدم الكربونية على خصائص تخزين الطاقة لقاعدة سياتل الخفيفة ولكن بتصميم محسّن، تم إنشاء المنتج بشكل حاصل على براءة اختراع والذي سمح للقدم بتخزين الطاقة أثناء تحميل المريض للوزن من ضربة الكعب إلى الوسط وإطلاق تلك الطاقة من الوسط إلى أخمص القدمين، كما تركز هذه القدم على الخصائص الديناميكية لمركب الجرافيت الكربوني من المقبس أو نقطة الاتصال (الصرح) إلى الأرض.
في حين أن القدم الكربونية التي تخزن الطاقة تظل معيار التصميم، في هذا الوقت يستمر تطبيق الابتكار على هذا التصميم الأساسي، كما تحاول العديد من الشركات المصنعة دمج الميزات الإضافية للدوران والصدمات والحركة متعددة المحاور في تصميم القدم. بعضها ناجح والبعض الآخر هو مجرد ميزة أو وزن مضافين ولا يؤدي إلى تحسين حياة المريض بشكل كبير أو إضافة وظائف إلى نشاط ما.
تم تصميم كل قدم وفقًا لاحتياجات المريض المحددة والتي تم تجميعها من بيانات مثل الوزن ومستوى النشاط، يتم تصنيع الكربون في عملية تشكيل عالية الضغط ودرجة حرارة عالية لضمان أقصى نسبة قوة إلى وزن والحد من فرص الفشل. للحد من أي تداخل في الخصائص الديناميكية للمادة نفسها، يتم غرس قدم الكربون في غلاف قدم قابل للإزالة وليس مدمجًا في غلاف مصبوب محقون، تحتوي معظم الأقدام في السوق اليوم على قاعدة من تكنولوجيا مركب الكربون وتنوع في شكل J، لا يشعر المريض أن تأثير القدم المرنة على صناعة الأطراف الصناعية يمكن المبالغة فيه.
الأقدام الكهربائية
يأتي أحدث تطور في القدم الاصطناعية في شكل عطف ظهري وعضلات أخمصية مدعومة بالكمبيوتر، تم استخدام نفس التقنية في الركبتين لأكثر من عقد من الزمان. في الآونة الأخيرة فقط، وجد المهندسون طريقة لتطبيق هذه التكنولوجيا بمساعدة الكمبيوتر مع ثني أخمصي نشط لتقليد القدرة الطبيعية لعضلة المعدة والنعل على دفع قدم الإنسان للأمام عند أصابع القدم، كان العامل المانع الرئيسي لهذا التقدم ذو شقين: الأول، القدرة على إنشاء قوة ميكانيكية والثاني، كيفية تخزين هذه الطاقة وإطلاقها في بطارية سهلة التركيب وخفيفة الوزن.
لقد تطلب ابتكار بهذا الحجم قدرًا كبيرًا من البحث والتطوير والتمويل. في عالم الركب بمساعدة الكمبيوتر، تحمل أوتو بوك عبء التقدم هذا. ومع ذلك، في عالم القدم الاصطناعية، كان أوسور هو الذي تحمل المخاطر وعمل مع شركات التأمين لضمان أن هذه التكنولوجيا لديها فرصة لمساعدة حياة المرضى في جميع أنحاء العالم.
تكمن القدم المرنة الأساسية منخفضة الارتفاع، تظل الخصائص الديناميكية لقدم تخزين طاقة الكربون لا مثيل لها، كما تم دمج وحدة الكاحل التي يتم ضبطها عبر مقاييس التسارع وأجهزة استشعار الزاوية على تضاريس مختلفة، هذا يسمح للقدم بالعكس الظهري أو الانثناء الأخمصي إلى الزاوية الدقيقة للانحدار، لطالما شكلت التلال والمنحدرات تحديًا لمتوسط مبتور الأطراف.
يستخدم تقنية بمساعدة الكمبيوتر وعطف ظهري نشط أيضًا، كان التحسن الكبير قدرته على توفير القوة لأول مرة في تطور القدم الاصطناعية. قام الباحثون بتكرار وظيفة عضلة المعدة والنعل مما يوفر دفعة في نهاية دورة المشي، كما يوفر هذا للمبتور القدرة على توفير تقدم متساوٍ لكلا الطرفين دون الاعتماد على الطرف السليم لنسبة أكبر من ناتج الطاقة. في جوهرها تكمن قدم تخزين الطاقة الكربونية والتي تظل مصدرًا أساسيًا قويًا للدعم والمرونة.
عيب هذه التقنية هو وزن البطارية ووحدة الكاحل. في معظم الحالات، يضاعف حمل الطرف الاصطناعي. نتيجة لذلك، تميل إلى أن تكون هناك مشاكل متزايدة مع التعليق، يفضل أخصائيو الأطراف الاصطناعية بشكل عام الشفط أو الفراغ كطريقة للتثبيت لهذه التقنية. أيضًا، يجب أن يكون المريض قادرًا إدراكيًا على التعامل مع الصيانة والشحن، لا توجد مؤشرات محددة للمرضى لهذه التقنية ؛ ومع ذلك، فقد أصدرت كلتا الشركتين المنتجات لمبتوري الأطراف من جانب واحد فقط. مع التقدم المحرز، يمكن أن تكون هناك طلبات لكل من مبتوري القدم والكاحل وثنائيي الأطراف.
يمكن تحقيق الدوران من خلال استخدام النوابض أو ضغط القضبان، إنه حل فعال للمريض الذي يعاني من قوى محضة نتيجة الاحتكاك الدوراني. أكثر من ذلك، فهو مفيد لمبتوري الأطراف النشطين الذين يرغبون في الانخراط في أنشطة تتطلب التناوب، مثل الجولف والتأرجح بمضرب بيسبول، حجة الطرف المتبقي القصير الذي يتطلب استخدام الدوارات لتقليل الاحتكاك على مساحة سطح مخفضة، تم طرحها على مر السنين. في الممارسة العملية، لا يفوق الوزن فائدة هذا البيان.
سيطلب معظم مرضى الأطراف المتبقية القصيرة طرفًا اصطناعيًا أخف بدلًا من وظيفة الدوران، الوزن والتعليق هما مصدر قلق أكبر، كلما كان الطرف أقصر وقد تم تحقيق ذلك بعدة طرق باستخدام ضغط الينابيع أو الهواء أو الزيت. في العديد من تصميمات التصنيع، يتم تضمين الدوران في الوحدة أيضًا، مما يوفر وظيفة إضافية للمريض، توفر وحدات الصدمات للمبتدئين القدرة على تحمل تأثير أعلى من قوى رد الفعل الأرضية الناتجة عن أنشطة مثل القفز. إحدى الرياضات التي يكون الوزن فيها ثانويًا للوظيفة، من حيث هذه الوحدة هي كرة السلة.
سيرغب المبتور النشط الذي يختار ممارسة مثل هذه الرياضة في العمل مع فني الأطراف الاصطناعية واختيار ممتص الصدمات المناسب. في معظم الحالات، تكون هذه التقنية خفيفة نسبيًا ويمكن دمجها بسهولة، تكون الفائدة هي الحركة الإضافية في المستوى الإكليلي. لسوء الحظ، يأتي على حساب الحد من بعض الخصائص الديناميكية المتأصلة في الكربون نفسه.
استخدام الركبة متعددة المركز للمبتورين
توفر هذه الركبة ثباتًا إضافيًا للمبتور من خلال الإنجازات الهندسية لمحاور دوران متعددة. غالبًا ما يطلق عليها اسم الركبة ذات الأربعة قضبان، نظرًا لحقيقة أن تصميمها الأصلي يتكون من أربعة أشرطة وأربعة محاور للدوران، تمت إضافة محاور دوران إضافية وقضبان إضافية (حتى ستة) لهذا التصميم، كل ذلك في محاولة لتحريك مركز الدوران الميكانيكي خلف محور الدوران المتصور، الميزة التي تعود على مريض البتر هي القدرة على الركوع دون الحاجة إلى قفل ميكانيكي وبالتالي يمكن للمريض أن يتقدم بسرعة من التمدد الكامل إلى مرحلة التأرجح وثني الركبة. بالنسبة للمبتور العادي الذي يتمتع بقوة جيدة ونطاق حركة وثبات فإن هذا يوفر خيارًا جيدًا للطرف الاصطناعي التحضيري.
يمكن استخدامه لتعليم أسلوب المشي المناسب وبناء القوة والتوازن وتقييم الإمكانات الوظيفية، مرحلة تأرجح إضافية الميزات، مثل أدوات التحكم الهوائية والهيدروليكية متوفرة أيضًا لهذا التصميم.
غالبًا ما يصف المرضى أنهم يعانون من بقعة ميتة في الوسط، ستزيد الوحدة متعددة المحاور المثبتة فوق مكون القدم نفسه من الحركة في كل من المستوى الإكليلي والمستوى السهمي، كما يمكن أن تكون هذه الحركة مفيدة للأقدام الأقل ديناميكية أو للمريض الذي يقضي الكثير من الوقت على أرض غير مستوية، مثل الأماكن الخارجية، لهذه التقنية استخدامات عديدة لكل من المبتور النشط والمتوسط المتنقل الذي يواجه تحديات تتطلب مزيدًا من الاهتمام.
الركبة الهيدروليكية الأكثر شيوعًا في مجال الأطراف الصناعية هي أداة التحكم في التأرجح والوقوف. في حين أن العديد من الركبتين الميكانيكية متوفرة اليوم في ضوابط طور التأرجح الهيدروليكي أو الهوائي، لقد قدمت ميزة طور الوقوف الهيدروليكي التي سمحت باستقرار قابل للتعديل للمبتور وقدمت ثني الركبة طوال مرحلة الوقوف وكانت النتيجة مشية أكثر طبيعية وزيادة في نشاط المريض، هذا أعطى المرضى مزيدًا من التحكم في الأطراف الاصطناعية وحسّن نوعية الحياة للكثيرين.
